Wieso haben die neuen Motoren mehr PS bei gleichem Hubraum?

12 Antworten

Der hat eine andre Bauform, andre Steuerung und vor allem saugt er die Luft nicht mehr an, sondern sie wird ihm eingeblasen durch den Turbo oder den Kompressor.

ein 1.4L Benziner hat nur 75PS und schluckt auch ziemlich viel Benzin. Ein neuer Motor hat oftmals bei NUR 1.0L Hubraum über 100PS!!!!! Wie ist das möglich?

Grundsätzlich setzt sich die Leistung wie folgt zusammen: Drehmoment und Drehzahl. Das Drehmoment gibt quasi an, wie stark die Kolben drücken, während die Drehzahl angibt, wie oft sie das pro Zeiteinheit tun. Beides zusammen gibt an, wieviel Masse ein Motor in welcher Zeit fortbewegen kann, also die Leistung. Sie ist das relevanteste Kriterium eines Aggregates. Möchte man nun mehr Leistung haben, hat man drei Möglichkeiten, heute wie gestern:

  1. Mehr Motordrehzahl
  2. Mehr Motorhubraum
  3. Aufladung mit Turbolader oder Kompressor

Punkt 1. und 2. wird heute überwiegend bei Motorrädern gemacht, während Punkt 2. früher bei den meisten Pkw weit verbreitet war, wohingegen Punkt 3. bei Pkw extrem selten war (und bei Motorrädern heute noch ist).

Heutzutage haben sich die meisten Pkw - Hersteller auf eine Aufladung (Punkt 3.) eingeschworen, fast immer per Turbolader. Hier befindet sich ein Gebläse im Auspuff, welches die Energie des Abgases dazu nutzt, um Verbrennungsluft mit Überdruck zu fördern. Damit kann mehr Sprit verbrannt werden, das Drehmoment steigt an, somit auch die Leistung.

Vorteil: Kostengünstige Verbrauchsreduktion möglich, sobald der Motor mit Niederlast bewegt wird

Nachteil: Ein Teil mehr, welches kaputtgehen kann, und die Leistungsentfaltung wird oftmals unharmonisch, die Lebensdauer sinkt tendenziell, durch meist ebenfalls praktizierte Reduktion der Anzahl der Brennräume schlechtere Laufruhe

Punkt 2. war früher bei Pkw (bei Motorrädern noch heute) das meistgenutzte Mittel der Wahl zur Leistungssteigerung. Ein größerer Motor mit größeren Brennräumen erzeugt tendenziell mehr Drehmoment, somit mehr Leistung.

Vorteil: Leistungssteigerung ohne nachteilige Leistungsentfaltung, durch meist praktizierte Steigerung der Anzahl der Brennräume bessere Laufruhe

Nachteil: Bei Niederlast höherer Verbrauch, wenn nicht sehr aufwendige Maßnahmen (beispielsweise Zylinderabschaltung, Schichtladung oder Hochverdichtungskonzept) ergriffen werden

Punkt 1. (mehr Motordrehzahl) wird heutzutage gerne bei Motorrädern gemacht, früher auch bei einigen Sportwagen. Hier ist es die Mehrdrehzahl, welche die Mehrleistung erzeugt.

Vorteil: Keine Aufladung und keine Reduktion von Hubraum und Anzahl der Brennräume nötig, daher keine Einbußen hinsichtlich Laufruhe und Leistungsentfaltung

Nachteil: Höhere Beanspruchung an die Materialgüte

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Salue Philipp

Die kleinen Motoren mit der hohen Leistung beruhen auf den Überlegungen des "Downsizing". Kleine Kolben haben im Zylinder weniger Reibungswiderstand. Dafür atmet der Motor nicht, er wird mit einem Kompressor oder Turbolader "zwangsbeatmet". So krieg er mehr Gemisch zum Verbrennen und hat mehr Leistung.

Er säuft dabei theoretisch weniger, weil der Widerstand der kleinen Kolben geringer ist. Dafür wirbelt ein Turbolader mit deutlich mehr 100'000 Umdrehungen pro Minute in den heissen Abgasen herum. Turbolader sind zwar ausgereift, aber z.B. 150'000 Umdrehungen, liebe Turbofans entschuldigt, meine Skepsis bei der Lebensdauer bleibt.

Da ist mir mein 3-Zylinder lieber. Dank einem Zylinder weniger hat auch er auch weniger Widerstand, aber er braucht keinen Turbo dazu. Motoren dürfen sich ja durchaus auch ein wenig kerniger anhören und rund läuft er trotzdem. In der Praxis ist er zudem sparsamer als die Downsizing-Motoren.

Tellensohn

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung
checkpointarea  29.10.2019, 18:43

Welcher Dreizylindermotor läuft rund? Sowas habe ich noch nie gesehen, und ich bin inzwischen fast alle (außer die von PSA und BMW) gefahren.

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Tellensohn  29.10.2019, 20:30
@checkpointarea

Es gibt einen Hersteller der schon seit mehr als 40 Jahren 3-Zylinder in seinen Fahrzeugen anbietet. Der Kleinwagenspezialist Daihatsu, ein Tochterunternehmen von Toyota, hat da viel Erfahrung.

Dreht dieser 1000 cm Motor über 1500/min, hört ein Laie bereits nicht mehr heraus, dass ein Zylinder "fehlt". Der Motor ist einfach etwas knurrig, aber weit weg von einem 2-Zylinder und schon sehr nahe bei einem 4-Zylinder. Bei ruhiger Fahrweise ist er kaum zu hören und auch nicht zu spüren. Der Praxisverbrauch im Kurzstreckenverkehr von 4.2 l/100 km (mit Klimanlage plus 0.5 - 1.0 Liter/100 km) ist durchaus edel für einen Benziner.

In der Spritze läuft er nach GPS echte 180 km und rennt in 11 Sekunden auf 100 km/h. Wer sagt da noch, ein solches Auto sei nur zum Mitschwimmen in Stadtverkehr geeignet. Diese Kleinwagen sind genial konstruiert und der 3-Zylinder die erste Wahl für einen kleinen Motor.

Tellensohn

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checkpointarea  29.10.2019, 20:39
@Tellensohn

Der Motor ist auch im Toyota Aygo / Citroen C1 / Peugeot 108, oder? Läuft genauso wie jeder andere R3. Bist Du schon mal einen kultivierten R4 gefahren, zum Beispiel den aus einem Fiat Panda 1.2.

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Tellensohn  29.10.2019, 21:57
@checkpointarea

Ich habe z.B. auch einen 660ccm 4-Zylinder mit Aufladung in meinem Fahrzeugpark. Natürlich, dieser hoch drehende 4-Zylinder hat was Turbinenähnliches. Der kleine giert nach Drehzahlen. Für den Spass etwas vom Feinsten.

Der Daihatsu Dreizylinder ist nicht für den Spass gebaut. Seine Aufgabe ist es, vier grossgewachsene Personen mit wenig Sprit zumutbar zu transportieren. Der Motor muss keinen Spassfaktor haben, die Federung muss keine High-Tech Hochdruckanlage sein.

Für solche Fahrzeuge gibt es einen Markt. Die Käufer stören sich nicht am 3-Zylindersound. Es geht um Mobilität.

Tellensohn

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Der unterschied zu älteren Motoren und den neueren ist, dass die komplett Elektronik neu ist und somit schlauer arbeitet, zudem haben die neueren Motoren größere oder andere Turbolader und eine besser angepasste Software, sodass höhere Leistung bei weniger Verbrauch aus weniger Hubraum generiert werden kann.

Tyldu  29.10.2019, 16:38

ja nur was macht die software denn damit die leistung höher ist^^

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JJx148  29.10.2019, 17:07
@Tyldu

Durch Lamdasonde, Luftmassenmesser, Saugrohrdrucksensor, eletronisch gesteuerte Einspritzung, etc. kann immer ein optimales Kraftstoff-Luftgemisch hergestellt werden. So wird das Gemisch z.B. an Luftdruck, Temperatur angepasst. Die Verbrennung ist dann am effizientesten. Zudem wird durch eine variable Nockenwellenverstellung, Drallklappen, Saugrohrumschaltung, Sensoren an Kurbel und Nockenwelle uvm. einiges optimiert.

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Tyldu  29.10.2019, 17:08
@JJx148

war mehr ne frage an den ersteller der antwort aber naja dann hast du die antwort eben vervollständigt^^

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Pauli010  29.10.2019, 17:26
@Tyldu

Die SW selbst macht gar nix. Jedoch mit deren Hilfe wird ein optimaler Zeitpunkt des Zündens errechnet, aufgrund der Abgaswerte des vorhergehenden Taktes (der Takte) und der Zuströmwerte des Luft-Treibstoffgemisches.

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checkpointarea  29.10.2019, 18:46
@JJx148

Deine Hilfsbereitschaft in Ehren, aber Dein "Wissen" liest sich für mich wie künstlich angelesen, ohne Verstand, nix für ungut. Kfz - Mechaniker bist Du sicher nicht. Beispiel: All die genannten Steuerelemente sind heutzutage bei jedem 0815 - Motor verbaut, und ein "optimales Kraftstoff - Luft - Gemisch" gibt es beim Pkw - Ottomotor bereits seit spätestens 1993, als der G-Kat unabdingbar wurde (Einführung Abgasnorm Euro 1). Soll heißen: Das zählt als Grund nicht.

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JJx148  30.10.2019, 19:58
@checkpointarea

Danke für deine Meinung. Es handelt sich bei meinem Kommentar auch nur um eine beispielhafte Auflistung die für jeden einigermaßen nachvollziehbar sein sollte. Alles hier genauestens zu erläutern würde wohl zu weit führen. Wenn der Fragesteller das gewollt hätte, hätte er wohl eine Meisterschule besucht...

All die genannten Steuerelemente sind heutzutage bei jedem 0815 - Motor verbaut

Wäre ja auch schlimm, wenn nicht.

"optimales Kraftstoff - Luft - Gemisch" gibt es beim Pkw - Ottomotor bereits seit spätestens 1993

Richtig. Und wie wurde das erreicht?

Dazu kann man noch Spielereien wie elektr. gesteuerte Ventile, oder Zylinderabschaltung etc. - wie du sagen würdest "ohne jeden Verstand - in den Raum werfen.

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checkpointarea  30.10.2019, 20:40
@JJx148

Herausreden unnötig, wurdest bereits enttarnt, was aber auch nicht schlimm ist. Denn ich bin überzeugt: Sicherlich hast Du in einigen Bereichen wesentlich mehr Ahnung als so manch andere Person. Wichtig ist halt einfach, dass jeder Mensch bei seinen Kompetenzen bleibt, und die liegen bei Dir ganz sicher nicht im Bereich "Kfz - Motortechnik". Sonst wird nur unnötigerweise Blödsinn im Internet verteilt, davon gibt es ja jetzt schon genug. Wenn ich schon wieder nur lese "elektrisch gesteuerte Ventile". Sind Motorventile gemeint? Nein, die werden immer noch mechanisch betätigt, mit einer Ausnahme: Fiat Twin Air (teilhydraulisch). Es ist ein typisches Erkennungsmerkmal eines Laien, welcher, weshalb auch immer, gerne als Experte wahrgenommen werden möchte, schwammige Bezeichnungen zu nutzen, um bei Bedarf bequem zurückrudern zu können, oder dem Gegenüber den Vorwurf machen zu können, er hätte es falsch verstanden. Die Kernaussage des althergebrachten Begriffes "Schuster, bleib´ bei Deinen Leisten" würde ich mir bei Personen wie Dir wünschen.

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JJx148  31.10.2019, 19:27
@checkpointarea

Nein, ich meinte natürlich die Reifenventile... Ich ahne was kommt: "Ouh falsch! Wenn ich schon "Reifenventile" lese... Ich hab dich enttarnt!"

Und ja, ich hätte es auch als Valvetronic bezeichnen können, finde den "Fachbegriff" aber lächerlich. Wie man es nennt ist letztendlich auch egal, denn unter "elektrisch gesteuerte Ventile" kann man sich eher etwas drunter vorstellen. Das ist gutefrage.net und keine Meisterprüfung. Oder erklärst du deinen Kunden detailliert wie sein Auto im kleinsten Detail funktioniert?

Und ja, selbstverständlich werden die Ventile (und wenn es hier um effiziente Vebrenner geht, lässt sich auf die Ventile zu schließen die das Füllen und Leeren des Brennraums ermöglichen) mechanisch betätigt. Und dass man durch ein variablen Zwischenhebel den Druck der Nockenwelle auf das Ventil (ja, vereinfacht) beeinflussen kann, was nicht nur bei BMW gängige Praxis ist, ist wohl komplett an dir vorbeigegangen. Ich seh es schon kommen: ist völliger ich zitiere: "Blödsinn". Wenn du Meister alles besser weißt, kannste ja ne Doktorarbeit drüber schreiben... Ach ne, hast ja wahrscheinlich nichtmal nen Schulabschluss. Aber mach nur weiter so, macht man sich keine Freunde mit...

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checkpointarea  21.12.2019, 10:09
@JJx148
Ach ne, hast ja wahrscheinlich nichtmal nen Schulabschluss. 

Upps, da hat mich jetzt aber jemand enttarnt. Verdammt, und ich hatte immer gehofft, dass man mir meine grottige Rechtschreibung nicht anmerkt. :(

Und dass man durch ein variablen Zwischenhebel den Druck der Nockenwelle auf das Ventil (ja, vereinfacht) beeinflussen kann, was nicht nur bei BMW gängige Praxis ist, ist wohl komplett an dir vorbeigegangen.

Nein, ist es nicht. Vor diesem Motor bin ich bereits anno 2000 begeistert davorgestanden (BMW N42), die Handwerkskammer hatte einen offen stehen. Wo soll sich diese Anmerkung jetzt mit einer meiner bisherigen Aussagen beißen?

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Leistungssteigerung erreicht man seit 1932 mit sog. Turboladern und Kraftstoff-Direkteinspritzung (Jumo 211).

Weitere Kriterien sind Erhöhen der Verdichtung, der oberen Drehzahlgrenze, Optimieren des Zündzeitpunkts und Erhöhen der Querschnitte für Gemisch und Abgas (Mehrventiler).

Was 'Ps' oder 'PS' bedeuten soll, weiß ich nicht; seit 1975 erfolgt die ges. Bezeichnung der Leistung in kW.

Philipp2019 
Fragesteller
 29.10.2019, 17:00

Seit 75? Ich bin deutlich jünger und bin mit PS aufgewachsen. Jetzt müsste ich umrechnen aber das will ich nicht.

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Pauli010  29.10.2019, 17:12
@Philipp2019

Das ist gesetzliche Vorgabe.

Turbolader (2-stufig) und Direkteinspritzer sind auch keine Erfindungen dieses Jahrhunderts; JU 87 und JU 88 erreichten 6500 m Gipfelhöhe und mehr; ein moderner Motor bekommt schon Asthma am Großglockner. Du solltest dich mal mit Motorentechnik befassen.

Wesentliche Fortschritte sind seit 80 Jahren nicht erfolgt. 1200 kW wurden mit Verdichtungen um max. 1:7 erreicht, bei Drehzahlen von 2400 RPM (35 Liter, 550 kg Masse).

Was schlecht war: Otto-Kraftstoff 87 Oktan, unlegierte Öle, die Wartungsintervalle bei 100 h erforderten. Und einige Legierungs-Verbesserungen an Zylinderlaufbuchsen und Ventilen, auch Zündkerzen - deswegen Twin-Bestückung..

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Pauli010  29.10.2019, 17:17
@Philipp2019

Falls du Maschinenbau (nicht nur ..) studieren willst, musst du dich von Stammtischphrasen verabschieden und die physikalisch gebräuchlichen Einheiten anwenden.

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